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南京土壤所在青藏高原草氈表層形成過程與功能研究中取得進展

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南京土壤所在青藏高原草氈表層形成過程與功能研究中取得進展

摘要: 　　中國科學(xué)院南京土壤學(xué)習(xí)所張甘霖課題組近年來對青藏高原東北緣祁連山區(qū)進行了系統(tǒng)的調(diào)查學(xué)習(xí)，對草氈表層的形成過程及其生態(tài)水文效應(yīng)、不同發(fā)育程度草氈表層空間分布特征及其影響因素等方面取得了重要認識。學(xué)習(xí) ...

　　中國科學(xué)院南京土壤學(xué)習(xí)所張甘霖課題組近年來對青藏高原東北緣祁連山區(qū)進行了系統(tǒng)的調(diào)查學(xué)習(xí)，對草氈表層的形成過程及其生態(tài)水文效應(yīng)、不同發(fā)育程度草氈表層空間分布特征及其影響因素等方面取得了重要認識。學(xué)習(xí)發(fā)現(xiàn)，草氈表層的細土物質(zhì)主要來自于全新世黃土沉積，這些外來粉塵大大提升了高寒地區(qū)粗骨質(zhì)土壤的生產(chǎn)潛力，促進草氈表層的形成，而草氈表層的發(fā)育有助于捕獲更多降塵并保護其免受侵蝕，細土層不斷加積，是祁連山區(qū)土壤形成的關(guān)鍵過程 (Geoderma， 2016， 282， 9-15， doi: 10.1016/j.geoderma.2016.07.003)。細土物質(zhì)的積累為高寒山區(qū)另一關(guān)鍵成土過程——土壤有機碳的積累提供了基質(zhì)。他人報道認為（Qiu， Nature， 2016， 529， 7585)，青藏高原草氈表層儲存了約180億噸有機碳，占全國1米土體有機碳儲量的1/5。學(xué)習(xí)團隊針對祁連山區(qū)草氈表層富集土壤有機碳的特點，開發(fā)了用于模擬土壤有機碳深度分布的分段指數(shù)函數(shù)，并預(yù)測出30cm土層有機碳儲量超過80%，遠高于前人預(yù)測而更接近于實際調(diào)查結(jié)果 (Scientific Reports， 2016， 6， 21842， doi:10.1038/srep21842)。與黃土發(fā)育的非草氈層相比，草氈表層中有機碳的積累顯著降低了土壤容重 (R2 =0.81)，提高了土壤孔隙度 (R2 =0.77)、田間持水量 (R2 =0.49)、萎蔫含水量 (R2 =0.56) 與陽離子交換量 (R2 =0.96)；考慮到草氈表層下覆土層多為高礫石含量的冰磧物，草氈表層是土壤水分、養(yǎng)分保蓄的關(guān)鍵層段，是青藏高原及高山土壤的主要功能區(qū) (Journal of Hydrology， 2014， 519， 3086-3093， doi: 10.1016/j.jhydrol.2014.10.054; European Journal of Soil Science， 2017， 68， 270-280， doi: 10.1111/ejss.12425)。如果說青藏高原是亞洲水塔，草氈層無疑是水塔的“開關(guān)”，控制著土壤水分的保蓄和徑流產(chǎn)生。
　　祁連山區(qū)草氈表層的空間分布呈明顯的區(qū)域聚集特征，集中分布于祁連山中部和東南部。在海拔3000 m以上，草氈表層的發(fā)育程度隨海拔的降低呈增強的趨勢；海拔相對較低的地區(qū)，地勢平緩（利于土壤水分匯集和保持）和溫度適宜（利于植被生長和根系纏結(jié)）是促進草氈表層發(fā)生發(fā)育的關(guān)鍵因素 (Geoderma Regional， 2017， 10， 1-10， doi:10.1016/j.geodrs.2017.02.001; 生態(tài)學(xué)報， 2017， 37， 20， doi:10.5846/stxb201608031598; Pedosphere， in press)。
　　相關(guān)學(xué)習(xí)對青藏高原土壤形成過程與保育、土壤有機碳精確估算、土壤生態(tài)服務(wù)功能評估等方面具有重要意義。



　　草氈表層的形成過程及其生態(tài)水文效應(yīng)南京土壤所在青藏高原草氈表層形成過程與功能研究中取得進展  |  責(zé)任編輯：蟲子
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